第38课时 专题：平衡-（讲练）【优+学案·赢在中考】2025年中考物理总复习（潍坊专用）

第37课时专题：间接测量中的物理方法 (4)G-Fp ,(5)AC 【诊断测试】 G ②漂浮(1)0.1(2)744(3)2.5×10 2.(1)①(2)> (I1-I2)R (4)漂浮时排开水的质量 3.(1)如图所示， 【聚焦重难】 例(1)如图所示. (2)发光二极管断路(3)0.25 贤 (4)②断开开关S,闭合开关S2 ③2.5×U-2.5) (3)①如图所示， 【潍坊中考真题】 1.(2)2.5a 2.(3)2.4 ☒ 3.(3)5000 步骤1 步骤2 4.(1)如图所示 ②如图所示 。 (2)最大(3)5.86.61.25 归纳梳理 第38课时专题：平衡 1.在电路中，几个电路元件共同作用的效果或功能与一个元件 【聚焦重难】 的作用效果或功能相同时，就可以进行替代。 2.(1)根据题目信息，确定实验原理.测量密度通常依据的实验 例1.水银柱静止时，有p大气=力水银=P水银gh. 2.橡皮膜不发生形变时，有p水=p液，故P水gh1=P液gh2,液体 原理有p一侣4：g测量电阻依搭的实检原星是R-宁 密度P健-P人 h2 (2)从实验原理出发，将不能直接测量的物理量（如密度测量 3.将竹筏和人看作一个整体，此时受力平衡，F浮=G十nG人. 中的m、V,电阻测量中的U、I),与方便测量得到的物理量进 行关联，从而得到原理公式中需要得到的物理量.关联的方法 根据杠杆平衡条件可得，G物La=GLB,G物=a 有等量代换或等效替代，不论哪种方法，其核心一是“代”，二 核心共同点：都是研究物体平衡时的情况；思路都是对研究 是“等量” 对象进行受力分析，找出平衡关系，列出平衡等式 (3)通过计算具体数据得出待测密度，或用测量量符号及常规 归纳梳理 物理量符号表示待测密度。 1.当物体处于平衡状态时，就满足平衡关系，反之，当物体满足 变式训练 平衡关系时，物体一定处于平衡状态.平衡状态与平衡关系分 为两大类，分类及关系如下： 平动平衡 合力为0 2.①2.5V②将开关S2拨到触点1 (静止或匀速直线) +(△F=△F或 ③'a(U-U) 平衡 △P,=△P2） 平衡 状态 关系 R。 3.解：(1)因为电源的电压不变， 转动平衡、一一力与力臂的乘积相等 (杠杆平衡)】 (F×l1=F2×l2) 所以，IR=IR, 2.明确研究对象，找出平衡关系，列出平衡等式.具体来说： 所以未知电阻的阻值R,=R. (1)确定研究对象； (2)由于滑动变阻器不能读出电阻值，所以实验中不能用滑动 (2)根据物体所处情景，对物体进行压强分析或受力分析或力 变阻器代替电阻箱 和力臂分析； 【达标检测】 (3)根据分析所得的平衡关系列关系式，并利用对应公式展开 1.(1)左(2)15.4(3)53.08×103 计算。 42 变式训练 则乙图中木块M排开水的体积VM排=V排一Vm排= 解：(1)泡沫A的体积V=10cm×10cm×10cm=1000cm3= 1200cm3-200cm3=1000cm3, 1×10-3m3, VM排一 泡沫A所受浮力F县-PsV:g-1.0X10kg/m×号×1× 由V=Sh可得，木块M浸人水中的深度hw腰=St 10-3m3×10N/kg=4N, 200cm=5cm=0.05m, 1000cm3 细线刚好被拉直时，细线对A的拉力为0，G=F浮=4N, 所以此时木块M底部受到水的压强为p=P水ghM最=1.O× A的质量m= G4N g10 N/kg=0.4 kg. 103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa. 5.解：(1)打开阀门前，轻杆对a的竖直向上的作用力F= （②流沫A的密度0晋-及一-04X10m 4.8N,物体a处于静止状态，竖直方向受力平衡，则打开阀门前， (3)当A刚好全部浸没时，A所受浮力 P端绳对a的拉力为F粒=G。-F=1.5kg×10N/kg F浮'=P水V#g=1.0×103kg/m3×1X10-3m3×10N/kg= 4.8N=10.2N. 10N. (2)由P0:OQ=1:3可知，打开阀门前Q端绳的拉力F啦= 方法一： 1 1 Fr啦=3X10.2N=8.4N 不计塞子重力及塞子与出水口的摩擦力，当塞子刚被拉开时，塞 图中承重绳子股数=2，滑轮、杠杆和绳的重力均忽略不计， 子受细线对塞子向上的拉力和水对塞子向下的压力，且F拉= 此时绳子对b的拉力为 F压，其中拉力F拉=F浮'-GA=10N-4N=6N. F6=2FQ拉=2×3.4N=6.8N. 故F压=F拉=6N. 此时，物体b处于静止状态，竖直方向受力平衡，则打开阀门 方法二： 前b受到的浮力为 将泡沫A和塞子看作一个整体，不计塞子重力及塞子与出水口 F6=G6一 F=mog 一F6 的摩擦力，当塞子被拉开时，整体受到向上的浮力、泡沫A的重 1.08kg×10N/kg-6.8N=4N. 力和水对塞子向下的压力，故F浮'=GA十Fs, 此时塞子受到水的压力F:=F'-GA=10N-4N=6N. (3)6的体积为V。=V韩=F P水g 【达标检测】 4N 1.C 2.BD 1.0x10'kg/m2x10N/kg=4X10m2. m61.08kg 6的密度p,一74X10·m-2.7X10kg/m. (4)当b浸没时，受到的拉力为6.8N,b的重力不变，当b受 到的拉力大小为8.4N时，浮力需减小，则此时b上表面露出 水面，b下表面处的液体压力等于浮力，当b受到的拉力大小 为8.4N时，b下表面处的液体压力为 甲 F压下=F#6=G6-F6=1.08kg×10N/kg-8.4N=2.4N. 解：图甲中，木块受力平衡，则F浮=G十T;木块完全浸没， 由图乙可知，当水面下降高度x小于10cm时，轻杆对a的作 V排=V,则F评=poV排g=poVg. 用力F不变，则P端绳对a的拉力不变，Q端绳的拉力不变， 术块受力平衡，则Fm=G;木块浸人液在 绳对b的拉力不变，b受到的浮力不变，此时b完全浸没在水 中；当水面下降高度x在10cm至50cm之间时，轻杆对a的 3 Fn'=V#'g=方pVg 作用力F方向先向上，大小逐渐减小，直至减小为零，之后F 联立上式可得，V一p名 5T 方向变为向下，大小逐渐增大，此时P端绳对a的拉力逐渐增 大，Q端绳的拉力也逐渐增大，绳对b的拉力也逐渐增大，b受 4.解：(1)石块m叠放在浸在水中的木块M上保持静止， 到的浮力逐渐减小，此过程为b上表面刚露出水面到b下表 此时整体处于漂浮状态，故F浮=GM十Gm=P水V排g, 面刚露出水面的过程；当水面下降高度x大于50cm时，轻杆 F 对a的作用力F不变，则P端绳对a的拉力不变，Q端绳的 则此时木块M排开水的体积V排= P水g 拉力不变，绳对b的拉力不变，b受到的浮力不变，此时b完全 8N+4N =1.2×10-3m3=1200cm3. 露出水面. 1×103kg/m3×10N/kg 由此可知，b的高度为 (2)把石块m、木块M看作一个整体，在甲、乙两图中整体都 h=50 cm-10 cm=40 cm. 处于漂浮状态，则根据浮沉条件可知，两图中整体受到的浮力 相等，由F#=P水V排g可知，整体排开水的体积相等， b的底面积S=-4X104m =1×10-3m2 h40×10-2m 所以Vm排十VM排=V排，且乙图中石块m排开水的体积Vm排 Vm=200cm3, 下表西经份微供压强》令=2X心R 43第38课时 专题：平衡（答案P42) 平衡问题是潍坊初中学业水平考试物理考查的重点之一，考查点较为明确，主要针对力作用在 物体上时物体处于平衡状态的问题研究.通过明确研究对象，对物体进行受力分析，结合平衡力和相 互作用力等知识，列出力的关系式，从而解决相关问题 ◆◆◆◆◆●◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆●◆●◆◆◆0 备 考 指 ◆●◆◆◆◆◆◆◆◆●◆◆◆◆◆◆◆◆◆●◆◆◆●◆◆◆◆◆●◆0 密专题类型 解题指导 近几年潍坊中考题中有关平衡的问题主要 ()涉及的公式主要有密度公式P=行：重力 以选择、计算的方式呈现，所占分值较高.平衡问 题主要分为单一物体平衡和多物体平衡两大类； F 公式G=mg;压强公式p=S,b=Pgh;浮力计 其中，多物体平衡又可分为物体叠放挤压和物体 算公式F游=G排=P液V排g,F浮=G一F拉， 绳杆连接两大类.当物体处于平衡状态时，结合 F浮=G物（漂浮或悬浮）；杠杆平衡条件公式 浮力、压强、简单机械等知识，进行受力分析解决 F1l1=F2l2等. 问题. (2)注意物体漂浮时，V排<V物；浸没时， V排=V物。 ◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆●◆◆◆● 聚 焦 重 难 》)◆◆◆◆◆●◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆ 重难点运用平衡观念解决问题的一般思路方法 缓缓注入某液体，当玻璃管内注入的液体高度为 h2时，橡皮膜恰好不发生形变，请用已知物理量 【例】认真阅读并完成以下四道题目，并总结 的符号表示某液体的密度.（水的密度用P水 不同情境中解题思路的相同之处和不同之处， 表示) 1.如图所示为托里拆利测量大气压强的实 验.此实验情景是同学们在前面复习“大气压流 体压强”课时的一个问题情景.如图丙，当玻璃管 内水银柱静止且高度为h时，请用已知物理量的 符号表示此时的大气压强.（水银密度用P水银表 第2题图 第3题图 示) 3.如图所示，竹筏漂流是许多地区的旅游项 将 目之一.此情景是同学们在前面复习“浮力综合” 玻 玻璃管中 璃管倒 课时的一个问题情景.现有一竹筏重为G,安全 起见，假设该竹筏载人最多为，若每人重为 装满 立在 水银 大气压 G人，请用已知物理量的符号表示此时竹筏受到 银 串水银 的浮力. 甲 4.(2024·重庆中考改编)同学们模仿中药 2.(2023·潍坊期中改编)如图所示，两端开 房的戥秤制作杆秤，用筷子作秤杆，用钩码作秤 口的玻璃管底部用橡皮膜封住，放人水中，已知 砣，秤砣重为G.用细线将秤盘系在A点，当不挂 玻璃管底部距离水面的高度为h1,现向玻璃管中秤砣、且秤盘不放物体时，在O点提起提纽，秤杆 物理·讲练册潍坊专用 237 水平平衡；当秤盘放上重物、秤砣移到B点时，秤 【变式训练】 杆再次水平平衡，如图所示.已知OA的距离为 (2024·潍坊昌乐期末)厨房里的水池常会 LA,OB的距离为lB.请用已知物理量的符号表示 因塞子忘记拿出而使水溢出水池，为此小云同学 此时重物所受重力. 根据所学的浮力知识设计一个防止溢出的模型 提纽 进行研究.如图所示，容器的底部装有一薄片塞 \秤盘 秤砣 子，用一块棱长为10cm的立方体泡沫A,其下 端用细线连接到塞子上，向容器中加水至细线刚 以上四个题目中，情景不同，涉及的物理知 识不同，如：压强、浮力、杠杆等，但解决问题的观 好被拉直停止，此时泡沫A有。的体积浸人水 念、思路确是相同的，它们的核心共同点是什么？ 中；继续向容器中加水，当泡沫A刚好全部浸没 思路点拔：1.通过审题你发现题千中哪些显 时，塞子被拉开（不计塞子重力及塞子与出水口 性条件或隐含信息让你确定题目研究的是物体 的摩擦力).g=10N/kg求： 的平衡问题？ (1)泡沫A的质量. 2.当物体处于平衡状态时，物体满足的条件 (2)泡沫A的密度， 是什么呢？ (3)塞子被拉开时，塞子受到水的压力. 3.如何用平衡等式表示平衡的关系？ 自主解答： 【归纳梳理】 1.说明你的平衡观念，即不同平衡状态对应 的平衡关系是什么？ 2.归纳运用平衡观念解决平衡问题的一般 思路 238 优学案赢在中考 ◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆●◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆《《 达标检测 》◆◆0◆00000◆◆◆04000◆00◆◆00◆00◆00◆409 1.(2022·苏州中考)三个相同的磁环a、b、c(质 量均为m)套在有木质底座的光滑木杆上，由 于磁极间的相互作用，上面两个磁环都悬在空 中，如图所示.下列说法正确的是() A.a对b的磁力和a的重力是平衡力 B.b对c的磁力小于c对b的磁力 C.c受到b的磁力大小为2mg D.c对底座的压力大小为mg 2.(多选)小红用U形玻璃管来测花生油的密 度.先将U形管开口竖直向上放置，从左侧管 4.(2024·凉山州中考改编)如图甲所示，不吸水 中注入适量的水.从右侧管中缓慢注入适量的 的石块m叠放在浸在水中的木块M上保持静 花生油，当管内液体保持静止时的情景如图所 止，石块的重力为4N、体积为200cm3,木块的 示，下列操作必要的是( 重力为8N、底面积为200cm2.g=10N/kg, P水=1.0X103kg/m3.求： (1)此时木块M排开水的体积 (2)当按图乙方式连接静止时，木块M底部受 到水的压强， A.测出细管的直径并计算出横截面积 B.用刻度尺测出h1和h2 C.为多次测量，往左侧管中适当加两次水 D.为多次测量，往右侧管中适当加两次油 3.(2024·潍坊高新区二模改编)如图甲所示，柱 形容器内盛有密度为ρ。的液体，将木块用轻 质细线固定在容器底部且浸没，此时细线对木 块的拉力为T.将细线剪断，木块最终漂浮且 2 露出水面的体积为，如图乙所示.请用已知 量符号表示出木块的体积.（画出受力分析图 并写出推导过程)》 物理·讲练册潍坊专用 239 5.(2024·潍坊中考)如图甲所示的装置由杠杆 PQ、圆柱形物体a、b以及水箱、滑轮等组 成.杠杆PQ只能绕O点在竖直平面内转动， PO:OQ=1:3,P端通过竖直绳连接a,a通 过竖直轻杆固定在地面上；b浸没在水中，通过 细绳、滑轮与杠杆Q端相连.开始时PQ水平， 打开出水口阀门，轻杆对a的作用力F的大小 随水面下降高度x变化的规律如图乙所示.已 知a、b的质量分别为m。=1.5kg、m6= 1.08kg,滑轮、杠杆和绳的重力均忽略不计， 忽略所有摩擦，g取10N/kg,水的密度p= 1.0×103kg/m3.求： O P ↑F/N 4.8 出 10 50 x/cm (1)打开阀门前，P端绳对a的拉力. (2)打开阀门前，b受到的浮力， (3)b的密度， (4)当b受到的拉力大小为8.4N时，b下表面 处的液体压强。 240 优学案赢在中考